有效的全場景自主移動性正賦予機器人更多解決問題的能力，也使得機器人能夠步入更多的應用場景，從而帶來更大的行業價值。

室內室外融合場景、室外復雜工況的移動、移動機器人系統構建和應用開發的難度，一直是局限全場景自主移動機器人在各領域開疆拓土的根本問題。

如今，松靈機器人宣布推出NAVIS 3D激光自主導航平臺，以一種更簡單、更快捷以及更穩定的方式，助力移動機器人走向更遠的未來。
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▍全場景自主導航讓移動更輕松

從室內走向室外，移動機器人常被應用于自主移動并完成巡檢、運輸等一系列任務。由于環境更復雜，因此需要更精確、更可靠、更穩定、更負責以及更智能的自主移動導航系統。但在原先，這需要終端客戶自購軟硬件二次開發，由于接口通用性問題，帶來許多集成不便以及高昂的開發和集成成本。

松靈機器人全新推出的NAVIS 3D激光自主導航平臺，建立在松靈機器人穩定且優越的移動機器人底盤基礎上，不僅能輕松應對復雜溫度、路況、環境，還首次實現了強大的自主移動性。

機器人大講堂從松靈機器人處獲悉，早在2021年的10月份，松靈機器人便計劃在底盤優勢基礎上實現更大提升，NAVIS 系列產品的研發生產計劃便是其嘗試提高“軟”實力的關鍵一環。

在具體參數上，松靈機器人此次推出的NAVIS可以說是一款針對半封閉和全封閉場景的行業級移動機器人導航產品，除了帶來的±5cm重復定位精度，±10cm行進定位精度，還支持二次定位點輔助定位、路徑點、路徑導航和自主停/避障、自主充電。憑借創新算法，NAVIS能夠建立多點之間的導航路徑，令機器人能夠沿著路徑自動航行。

在導航硬件上，有多個版本可以選擇，NAVIS以多線激光雷達/固態激光雷達、深度相機、IMU為主的傳感器實現環境感知，不僅可為機器人提供360度無盲區的環境感知能力，還可實現障礙物識別、智能避障、自動繞行等智能自主決策和環境感知。

NAVIS在自主移動基礎上，還實現了數據可視化、場景地圖構建與管理、任務系統管理以及系統管理等功能。根據用戶需求，底盤車可搭載網絡模塊，能夠實現NAVIS后臺遠程監控看實時畫面、3D激光數據、行駛速度和剩余電量等移動機器人狀態。

同時，NAVIS導航通過采用支持多固態激光雷達全拼接感知方案，移動平臺內嵌感知硬件設備，實現了全自主開放頂部空間，Camera+Lidar綜合定位及安全防護，這使得NAVIS平臺可根據用戶需求定制導航方案，滿足不同行業應用終端需求。

▍200w超大場景3D建圖

超大場景的地圖構建能力是本次NAVIS導航最大的亮點。

通過16線激光雷達、視覺傳感器對周圍環境進行全面的掃描，生成周圍環境的輪廓圖，NAVIS導航平臺最大可構建200萬平方米級別3D地圖。

3D 掃描建圖

在原先進行工廠、園區等超大面積地圖構建時，一般導航系統所面臨的需要往常的做法只能是將多長地圖進行拼接，對施工效率、部署效率都會產生極大影響，相較而言，NAVIS無疑具有強大的建圖管理能力。

200萬平方米超大建圖面積

傳統的針對園區和大型室外場景的地圖構建往往采用的都是采用高精度地圖加上矢量地圖的方案，這對于邊緣端的算力和算法都要求極高，為了降低邊緣段的算力要求，所以大部分方案上都是采用邊緣端數據采集，云端地圖構建的方案來進行場景的組合銷售，這不僅帶來了數據上傳泄密的風險，也為云端服務采購增加了產品和服務的成本。

松靈機器人通過自研算法優化了地圖構建、路徑規劃、定位感知對于算力和功耗的要求，在設備端實現地圖構建、本地化的存儲，這使得在松靈機器人在能將所有的算法部署在較低算力平臺中，為客戶提供高性價比的產品。此外，客戶也可選擇搭載4G、5G路由器等設備互聯網連接接入到設備端去獲取相應數據，一定程度上保證了數據處理的及時性。

在可靠性方面，通過采用RTK融合、視覺融合、IMU 融合等多重融合算法，松靈機器人保證了在復雜環境激光雷達失效的情況下，多種傳感器的融合應用也可給客戶一個相對穩定、可靠的定位能力和導航能力，幫助機器人在戶外環境中的自主移動。

多種傳感器融合應用

在建圖效率方面，NAVIS方案中目前最大導航移動速度可達2.5m/s。在一個路徑里程距約4.4公里的工業園區中，松靈一臺機器人地圖構建僅1.5h-2h內便能完成，小范圍園區從跑圖到建模到簡單的模擬測試自主導航數小時即可完成，極大的降低維護和測試的成本。

▍操作可視化，支持二次開發拓展

對于移動機器人底盤的終端用戶來說，移動集成本身的核心價值在于能自主解決問題的能力，但大部分機器人與導航系統的結合都頗為復雜，松靈NAVIS解決方案很大程度上解決了二次開發的難度問題。

在原先，場景客戶開發能夠完成任務的移動機器人，需要自己購置激光雷達、傳感器、底盤完成集成，還需要工程人員、軟件工程師、算法工程師開發一套相對應的定位算法和導航算法，然后交由專業工程師到現場進行相應的實施和部署。

由于移動機器人與導航系統相結合并熟練運用涉及到C++、Python、Websocket、SLAM、ROS、UI等各類技術，整體流程非常繁瑣，對于機器人工程人員的開發能力和應用能力都提出了綜合性的挑戰，對于項目的交付以及成本也都會帶來巨大的挑戰，同時，目前在機器人行業這樣全面型的人才非常稀缺。

可視化便捷操作

因此，松靈機器人基于對移動機器人行業應用的深度理解，，結合移動的的感知、定位、決策、應用等各類技術，構建容易上手簡易交互的“軟”“硬”一體化平臺，通過將各項功能模塊化、通用化組合，NAVIS平臺上用戶能夠直接實現一鍵式操作，客戶只需簡單培訓便可實現快速部署、實施和后續維護，大大降低了產品的綜合開發應用成本。

一鍵式操作

“假如客戶需要做一個簡易的巡檢機器人，如在項目前期階段，可能需要一個能夠自主移動的機器人底盤和云臺相機就可以了，如果客戶基于NAVIS來做，它不需要做任何的開發，只用購買我們的底盤和導航系統，并在自己網上購買一個云臺相機，直接安裝到NAVIS軟件系統里就已經能夠實現應用，因為NAVIS 已經集成了很多終端應用的模塊，做到了即插即用。”松靈機器人研發工程師解釋道。

為了實現更進一步提高應用場景的廣泛性和通用性，提高客戶在不同場景中使用自主移動機器人的可能性，NAVIS其實已適配了常見的機器人運動學模型，包括阿克曼、差速、舵輪以及全向輪等運動學模型，可以搭配松靈機器人全系列不同底盤，適應不同工況、不同場景下的導航和定位，保證客戶在不同場景、轉彎半徑、運動效率下，滿足細分場景應用需求，給客戶帶來更多選擇。

兼容松靈機器人全系底盤

為了進一步便于客戶的二次開發，松靈機器人的NAVIS軟件提供了適用于各平臺的API，這些API涵蓋了傳感器的原始數據、建圖、定位、導航、任務下發、地圖修改等所有功能。基于這些API客戶將自主移動機器人的應用集成到各種平臺。正式這些API的存在，可以讓客戶不用去關注機器人技術本身，而是更加關注在應用場景和客戶需求。在提供API的同時，他們也提供了C++、Python等各種計算機語言的的工程開發案例，以縮短客戶的集成開發周期。

未來，NAVIS還將會適配攝像頭等各類不同的插件，讓客戶根據自己的應用場景快速實現一些簡單傳感器的替換，實現更多功能。

▍結語與未來

“大多數場景的客戶其實想要的并不是一個移動底盤，而是一個具有自主移動能力且能解決實際問題的東西。”松靈機器人研發工程師介紹道。

為此，松靈機器人把底盤的能力和底盤的硬能力和自主導航系統的軟能力組合在一起，實現了軟硬結合全棧一體，保證了客戶交付過程中能有更良好的體驗，也為更多場景的移動機器人開發奠定了堅實基礎。

軟硬全棧的交付能力為客戶的持續服務帶來更大的可能性。由于機器人應用的場景需求的復雜度、長期性等因素，對于供應商的長期服務能力、技術支持能力、售后能力都提出的更高的要求，那么全棧一體的能力為快速的需求響應帶來了可能性。

空間的移動能力是移動機器人的核心命題，從室內走向室外，不僅僅是把一個雷達從2D變成3D，也意味更多的技術需要去克服和挑戰。但是也意味著更大的應用空間和可能性。

當前，由于開發難度大，全場景自主移動機器人的開發還相對緩慢。但松靈機器人首次嘗試以一種軟硬件結合、模塊化、通用化的方式，減輕全場景自主移動機器人的開發難度，這有望幫助更多集成商和終端客戶，加快移動機器人開發進程，最終打開更多全場景自主移動機器人的應用可能性。